Recubrimientos de papel bioactivo para sustituir al plástico en el envasado de alimentos
Las proteínas, las ceras y los antioxidantes prolongan la vida útil de los alimentos
La cantidad de residuos de plástico aumenta cada año. Una parte de estos residuos se debe a los envases de plástico utilizados para proteger los alimentos. En el marco del proyecto "BioActiveMaterials", los investigadores de la Fraunhofer-Gesellschaft han desarrollado un recubrimiento ecológico para los envases de papel. Con él, no sólo se ahorra plástico, sino que el recubrimiento de proteínas y ceras de origen vegetal prolonga la vida útil de los alimentos. Tras su uso, el envase puede depositarse en el contenedor de reciclaje de papel para su eliminación.
Una bolsa resellable de papel con el revestimiento en el interior. Tras su uso, el envase se deposita en el contenedor de reciclaje de papel con los materiales bioactivos.
Fraunhofer
Hoy en día, quienes compran alimentos en tiendas de descuento casi siempre compran también envases de plástico. La gran mayoría de los embutidos, quesos, carnes y pescados están preenvasados. La fruta fresca, las ensaladas y las verduras también suelen venir en envases de plástico. Este método es higiénico y protege los alimentos en su camino hacia el hogar. Sin embargo, los plásticos a base de aceites minerales contribuyen a la creciente montaña de residuos. En Alemania, solo en 2017 se generaron un total de 38,5 kilogramos de residuos de envases de plástico per cápita. Estos residuos de plástico flotan en los océanos o se exportan a países asiáticos o africanos para su eliminación. Expuestos a factores ambientales, estos grandes artículos de plástico se descomponen en microplásticos, que acaban llegando a la cadena alimentaria. Por tanto, reducir los envases de plástico también en el sector alimentario es una cuestión de necesidad.
El Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Procesos y Envases IVV y el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología IGB han presentado ahora una solución innovadora y sostenible para el envasado de alimentos. Al igual que los envases convencionales, mantiene los alimentos frescos durante más tiempo. Sin embargo, el nuevo envase no contiene ningún tipo de plástico. Tras su uso, puede reciclarse sin problemas.
Las proteínas, las ceras y los antioxidantes prolongan la vida útil de los alimentos
En el proyecto "BioActiveMaterials", los investigadores utilizan el papel como material de base para producir materiales de envasado típicos y funcionales: bolsas resellables o papel de envolver. El papel está provisto de un recubrimiento especial mediante procesos estándar. Los investigadores elaboran este recubrimiento a partir de proteínas y ceras con aditivos de origen biológico. La formulación especial de este recubrimiento, que ofrece estabilidad a largo plazo, cumple varias funciones al mismo tiempo. "En primer lugar, las proteínas actúan como una capa de barrera al oxígeno, mientras que las ceras forman una barrera al vapor de agua, evitando que la fruta, por ejemplo, se seque rápidamente. En segundo lugar, los aditivos de base biológica tienen un efecto antioxidante y antimicrobiano. Esto evita que la carne y el pescado se estropeen tan rápidamente. En general, los alimentos tienen una vida útil mucho más larga", explica la Dra. Michaela Müller, directora del área de innovación de superficies y materiales funcionales del Fraunhofer IGB. Las proteínas del recubrimiento también desempeñan funciones específicas. Impiden la permeabilidad del aceite mineral del papel al alimento. El papel recuperado, en particular, contiene residuos de tinta de impresora que contienen aceite mineral.
Los papeles recubiertos desarrollados en el marco del proyecto "BioActiveMaterials" son una alternativa a los envases que se utilizan actualmente para todo tipo de alimentos, ya sean frutas y verduras, carne y pescado, queso o incluso dulces. Los consumidores pueden almacenar y manipular los alimentos envasados en papel exactamente igual que los envasados en plástico en la actualidad. "Nuestros envases de papel también son adecuados para productos que tienen que ser refrigerados, como la carne, por ejemplo. La función antioxidante se mantiene", añade Müller. Este envase puede utilizarse incluso para alimentos congelados. "Después de su uso, el envase se deposita en el contenedor de reciclaje de papel, el recubrimiento es biodegradable y no impide el proceso de reciclaje", afirma la Dra. Cornelia Stramm, jefa de departamento del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Procesos y Envases IVV.
Los institutos Fraunhofer han seguido adelante con el proyecto en equipos muy unidos. Mientras que los científicos del Fraunhofer IGB se han encargado de la compleja formulación y producción del recubrimiento, los investigadores del Fraunhofer IVV probaban su funcionamiento en la práctica. "Hemos comprobado, por ejemplo, la eficacia del recubrimiento para proteger los alimentos contra influencias externas como el vapor de agua, el oxígeno y el aceite mineral", explica Stramm. El equipo del Fraunhofer IVV también se aseguró de que el revestimiento pudiera aplicarse al papel mediante la tecnología de rollo a rollo. Para ello se utiliza una máquina en la que el papel es guiado sobre rodillos. El revestimiento se aplica en forma de dispersión acuosa.
Proteínas de materiales de desecho, ceras de Brasil y del norte de México
Al seleccionar las materias primas para el proyecto "BioActiveMaterials", el equipo eligió sustancias naturales aprobadas para su uso en la industria alimentaria. Para el elemento proteico, por ejemplo, experimentaron con colza, altramuces, suero de leche o girasol. En la práctica, las explotaciones agrícolas podrían entregar a la industria del envasado los materiales de desecho no utilizados en la producción. En cuanto a las ceras, los investigadores se decantaron por la cera de abeja y la producida a partir del arbusto de la candelilla, originario del norte de México, y de la palma de carnauba brasileña. "Nos decidimos por estas ceras porque son biodegradables, están aprobadas para el contacto con alimentos y son fáciles de conseguir en el mercado", explica Müller.
En la producción se emplean técnicas convencionales de laboratorio, como triturar, calentar, agitar y mezclar. "La habilidad está en la proporción de la mezcla y en la secuencia en la que se añaden las sustancias individuales. La flexibilidad con la proporción al mezclar las diferentes sustancias también nos permite optimizar el recubrimiento para aplicaciones específicas", dice Müller. Los envases para carne, por ejemplo, que contienen más antioxidantes, podrían tener un efecto antimicrobiano y antioxidante especialmente fuerte, mientras que un recubrimiento de cera protege especialmente bien la ensalada envasada en una bolsa contra la desecación.
Ventajas para productores, minoristas y consumidores
Los investigadores han pensado incluso en los aspectos más prácticos. El recubrimiento bioactivo puede utilizarse tanto en cartón como en papel. Y la impresión en el envase tampoco es un problema. Un productor podría imprimir su logotipo o la información nutricional exigida por la legislación alimentaria. Las tiendas de descuento y los minoristas de alimentos también se beneficiarán de los envases de Fraunhofer. Porque los consumidores están siguiendo la tendencia hacia los envases eficientes en recursos, biodegradables y sin plástico.
Los socios del proyecto en el Fraunhofer IVV y el Fraunhofer IGB ya están experimentando con conceptos para aplicar el recubrimiento directamente a alimentos como la fruta o la verdura, prolongando así su vida útil. Los recubrimientos comestibles son inocuos para la salud por su propia naturaleza.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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